随着辽宁舰和山东舰的陆续服役,我国海军从陆地逐渐走向深蓝,航母南海领海的长时间巡航、舰载飞机的频繁起降以及南海海域高温、高湿、高盐的严苛环境容易引发舰载机关键部件的过早失效。其中发动机压气机中端叶片在服役过程中易发生严重的盐-水汽协同腐蚀,虽然中端叶片采用具有优异耐腐蚀能力的Ti6Al4V合金材质,但面对如此恶劣的环境仍然难以满足长时间的服役要求。本课题针对压气机叶片海洋大气环境协同腐蚀问题,系统研究Ti6Al4V合金腐蚀失效机理以及防护涂层腐蚀防护机理。本文系统的研究了Ti6Al4V合金在650℃、25%Na Cl+75%Na2SO4环境下热盐腐蚀实验和热盐-水汽腐蚀实验的腐蚀机理。研究发现,Ti6Al4V合金在1000h的热盐腐蚀过程中,主要以Ti元素的氧化为主,腐蚀增重较高,表面氧化层逐渐增厚,并伴随着氧化层的逐层剥落,Ti6Al4V合金难以抵抗长时间的热盐腐蚀侵袭。Ti6Al4V合金在400h的热盐-水汽腐蚀实验过程中,以钛合金的大量减重为主,出现大量的腐蚀孔洞,腐蚀深度达152μm。Na2SO4分解形成的腐蚀产物协同Na Cl的腐蚀作用导致Ti6Al4V合金在相对于热盐实验往往以更短的时间产生更严重的腐蚀结果。本文在Ti6Al4V合金表面以多弧离子镀方法制备了Ni Co Cr Al Y/Al Si Y/Al Si涂层。研究发现,在1000h的热盐腐蚀下,涂层有效地保护住基体免受混合盐的腐蚀破坏。涂层的腐蚀增重是钛合金的29%,腐蚀速率较低,类TGO层的生成有效地阻止元素的扩散和腐蚀物的侵入,实验中后期,涂层面层出现部分剥落,并且出现纵向裂纹,裂纹处被氧化铝填充,阻止了元素的进一步扩散。涂层在400h的热盐-水汽腐蚀实验过程中,涂层获得非常高的腐蚀增重,YAl O3的生成起到了很好的防护作用。实验后期,涂层面层大面积剥落,阻隔层也有一定程度的损伤,Ni、Cr、Ti等元素出现向上扩散,涂层在热盐-水汽协同腐蚀作用下,涂层遭受的腐蚀侵袭比热盐实验更加严重,但基体遭受的腐蚀侵袭微乎其微,因此,涂层在严苛的协同腐蚀环境侵袭下仍能有效地保护钛合金不受腐蚀侵袭。海洋环境盐水汽协同腐蚀机理目前研究较少,因此揭示压气机叶片海洋环境腐蚀机理对于我国海军的长远发展具有重要意义,本文探讨并设计了新型涂层,以保护基体免受海洋环境腐蚀物侵袭,为压气机叶片防护提供新的思路和方法。